新型泡沫混凝土路橋填筑技術(shù)

新型泡沫混凝土路橋填筑技術(shù)河南華泰建材開發(fā)有限公司2012年12月一、項(xiàng)目來源及背景泡沫混凝土的開發(fā)和應(yīng)用始于國(guó)外；上世紀(jì)30年代，由瑞典人開發(fā)研制，在挪威大舉成功，在歐、美、日、韓等發(fā)達(dá)國(guó)家迅速取得廣泛的應(yīng)用；從建國(guó)初期泡沫混凝土由前蘇聯(lián)傳入我國(guó)，但未能大范圍使用；改革開放后，國(guó)內(nèi)建筑業(yè)迅速發(fā)展，建筑所消耗的能源也在日漸增加；進(jìn)入21世紀(jì)，我國(guó)建筑節(jié)能相關(guān)的法規(guī)、政策不斷出臺(tái)，泡沫混凝土因其優(yōu)秀的保溫隔熱性能在建筑節(jié)能領(lǐng)域取得了迅速地發(fā)展。隨著國(guó)家對(duì)交通、市政等基礎(chǔ)建設(shè)投入力度的加大，泡沫混凝土因其“輕”、“快”、“方便”等特點(diǎn)，在基礎(chǔ)建設(shè)領(lǐng)域也取得了諸多應(yīng)用成果。一、項(xiàng)目來源及背景近年來，我國(guó)基礎(chǔ)建設(shè)速度快，年均新建道路、橋梁10萬公里道路、橋梁建設(shè)投資規(guī)模大，年均新建道路、橋梁投資2～3萬億元。在橋臺(tái)背或主橋與引橋軟連接或橋頭等過渡段，路面結(jié)構(gòu)層鋪設(shè)完成投入使用后，因填料荷載過大、雨水滲入、地基的承載力不夠等原因，容易產(chǎn)生不均勻沉降，造成跳車現(xiàn)象。橋梁70%的維修費(fèi)用是花費(fèi)在橋頭跳車的修補(bǔ)上。一、項(xiàng)目來源及背景本項(xiàng)目針對(duì)泡沫混凝土施工中的沉淀期長(zhǎng)、橋梁建設(shè)時(shí)效性、工程的經(jīng)濟(jì)性矛盾以及“橋頭跳車病害”等難點(diǎn)，開創(chuàng)性的研究了“新型泡沫混凝土路橋填筑技術(shù)”。通過技術(shù)引進(jìn)和集成創(chuàng)新，成功突破了施工復(fù)雜、填筑速度慢、工期長(zhǎng)、密度高、強(qiáng)度低、工后沉降大、橋頭跳車病害等技術(shù)難點(diǎn)，且綜合成本較低，在路橋橋臺(tái)背、主橋與引橋間軟連接等基礎(chǔ)建設(shè)領(lǐng)域極具應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。二、泡沫混凝土的技術(shù)介紹現(xiàn)澆泡沫混凝土是用物理方法將泡沫劑水溶液制備成泡沫，再將泡沫加入到由水泥基膠凝材料、集料、外加劑和水制成的料漿中，經(jīng)混合攪拌、澆注成型、自然養(yǎng)護(hù)而成的一種多孔輕質(zhì)現(xiàn)澆混凝土。二、泡沫混凝土的技術(shù)介紹路橋結(jié)合部的填筑在需高填方的橋梁建設(shè)中：在路橋結(jié)合部的橋臺(tái)背主橋與引橋間搭板下軟連接等部位常規(guī)采用低壓縮比的土（如碎石土或石渣土）來進(jìn)行填筑。橋頭跳車病害在橋臺(tái)背或主橋與引橋軟連接或橋頭等過渡段：輕質(zhì)幾種主要土建材料容重的比較泡沫混凝土的特性：高流動(dòng)性、填充壓力小填充自密實(shí)泡沫混凝土的特性：密度和強(qiáng)度可調(diào)節(jié)性泡沫混凝土的特性：固化后的自立性長(zhǎng)春市城市生態(tài)濕地公園長(zhǎng)島隧道橋橋臺(tái)背填筑項(xiàng)目泡沫混凝土填筑48小時(shí)后，25T吊車直接在一填筑體表面作業(yè)照片耐久性泡沫混凝土屬水泥類材料，使用壽命與水泥混凝土同等，具備極好的耐久性。優(yōu)越的環(huán)保特性泡沫混凝土對(duì)土壤、水、空氣等自然環(huán)境均無污染作用；同時(shí)泡沫混凝土應(yīng)用于填充工程施工中，可避免高填高挖等對(duì)環(huán)境的破壞，對(duì)保護(hù)自然生態(tài)環(huán)境意義重大，環(huán)保優(yōu)勢(shì)明顯。泡沫混凝土的特性：泡沫混凝土填充

公路、橋梁、高速、高鐵等基礎(chǔ)建設(shè)工程應(yīng)用

泡沫混凝土在公路橋梁建設(shè)過程中應(yīng)用于立式路基、路提、減荷換填、軟土層換填、橋臺(tái)填充、橋背填充、橋面減荷填充等領(lǐng)域，可有效降低高填方段、隧道、地下連續(xù)通道等的回填荷載，降低地基應(yīng)力，減小地基差異沉降，吸收路面沖擊能量，有效解決軟基路堤的橋頭跳車、道路拓寬以及高寒地區(qū)路堤隔熱保溫等問題，增大道路工程的穩(wěn)定與安全系數(shù)。同時(shí)還可以降低工程造價(jià)，減少維修費(fèi)用。使用泡沫混凝土填充的橋臺(tái)背（日本“四日市港橋”），通車三年橋路銜接平順，路面完好，無跳車震動(dòng)感。采用常規(guī)土填充的橋頭，通車近三年，路基沉降明顯，橋頭跳車震感強(qiáng)烈，路面已經(jīng)過維修。此照片是一個(gè)維修后的橋頭。使用常規(guī)回填土使用泡沫混凝土南水北調(diào)中線焦作焦東路橋主橋與引橋軟連接工程為例：方案一：采用碎石土或石渣土等低壓縮性土填筑最快填筑時(shí)間9天，工后沉降不可避免，路面結(jié)構(gòu)層必須在填筑體沉降基本穩(wěn)定后進(jìn)行（半年以上），難以保證工期方案二：采用泡沫混凝土填筑填筑工期最長(zhǎng)7天，填筑體對(duì)基礎(chǔ)施加荷載小，無工后填筑沉降，填筑完成后24小時(shí)即可進(jìn)行路面結(jié)構(gòu)層施工，保證工期速度快，有效節(jié)約工期泡沫混凝土其他路橋應(yīng)用橋梁減跨地下結(jié)構(gòu)工程上部減荷道路加寬軟土路基填筑山區(qū)路段路基基坑填筑隧洞、管道填充三、國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)國(guó)外泡沫混凝土產(chǎn)業(yè)起步較早國(guó)內(nèi)對(duì)泡沫混凝土路橋填筑方面的研究較少，仍處于市場(chǎng)初試水平項(xiàng)目關(guān)鍵技術(shù)點(diǎn)①在漿料中加入適當(dāng)?shù)耐饧觿?，以提高漿體的凝結(jié)速度，保證在較短的時(shí)間內(nèi)促成泡沫混凝土微觀結(jié)構(gòu)狀態(tài)固化；②在擁有自主產(chǎn)權(quán)的軟管泵泡沫混凝土漿料泵送設(shè)備（專利號(hào)：CN200820149374.X）基礎(chǔ)上，研發(fā)HT-18型新一代路橋泡沫混凝土填充專用設(shè)備，以提高填筑速度；③提高發(fā)泡劑的穩(wěn)定性，填筑用發(fā)泡劑要求有極高的穩(wěn)定性，使其在一次性填筑高度較大時(shí)，不會(huì)出現(xiàn)受壓變形和破滅現(xiàn)象。四、推廣應(yīng)用情況天津中央大道輕紡經(jīng)濟(jì)區(qū)聯(lián)絡(luò)線路基填筑四、推廣應(yīng)用情況杭新景高速公路延伸線(之江大橋)橋梁填筑四、推廣應(yīng)用情況長(zhǎng)春市城市生態(tài)濕地公園長(zhǎng)島隧道橋梁填筑四、推屯廣應(yīng)用纏情況南水寇北調(diào)汽中線鑼工程虧總干究渠焦譽(yù)作城察區(qū)段是焦東芹路橋束主橋旋與引白橋之詳間搭州板下壁軟連盆接填烘筑五、娛推廣怕意義泡沫混驢凝土材咽料應(yīng)用比于路橋宏填充，濾是一項(xiàng)夾改變常允規(guī)填筑蘿工藝方騰法的革學(xué)新型技荒術(shù)。泡沫混壤凝土材嫩料具有朱有密度棋小、質(zhì)量輕、強(qiáng)度大姐于常規(guī)枯回填土、填筑后辨形成一及個(gè)整體、抗沖擊床性能好、無側(cè)向雖壓力、對(duì)地揉基荷肆載小等優(yōu)勢(shì)完。使用泡欠沫混凝剃土填筑始后，橋貪臺(tái)背處柔于超固紛結(jié)狀態(tài)透，由此減少沉卸降和不伏均勻沉菠降、徹底消噸除臺(tái)背孤路堤、縫路基填撓料本身覆的工后違沉降、避免殲跳車沃病害，具難有明豪顯的支技術(shù)鍋優(yōu)勢(shì)占。采用泡兩沫混凝懶土填筑盯，可大幅滲減少歐工后釘臺(tái)背專維修續(xù)費(fèi)用，且苦通過簡(jiǎn)優(yōu)化愛設(shè)計(jì)輔可減少橋爺梁樁基躲用量，綜合其成本低數(shù)，具有查較高性敞價(jià)比的工經(jīng)濟(jì)優(yōu)勻勢(shì)。六、社許會(huì)效益幸分析泡沫綁混凝貓土是圍一種座利廢匯、環(huán)憲保、輛節(jié)能衰、低擦碳的芒新型飼建筑材綱料，腸泡沫丈混凝粗土可徹大量扇利用凳粉煤警灰、秘礦渣老、石威粉等工妨業(yè)廢斑料，課減少兄了廢另物排擺放，登可有忠效改凳善生糕態(tài)條蹈件，保護(hù)生仰態(tài)環(huán)境純，不僅慶節(jié)約能喬源，而赴且促進(jìn)澆資源的倦再生利用途，有壘利于困環(huán)保叮，對(duì)鉤保護(hù)躍自然芳生態(tài)爛環(huán)境告意義后重大稻。符合兄黨的獵十八么大報(bào)陡告中桌提出那的“茶美麗而中國(guó)饅，綠廚色環(huán)謙?！币竺@。六、經(jīng)病濟(jì)效益牛分析在標(biāo)帆準(zhǔn)施淋工情軋況下本，按清每立這方米同新型遙泡沫搏混凝鍵土填篇筑材笛料計(jì)黃算：材料娃消耗124椒.74元人工20元電費(fèi)0.7率5元折舊3.糖2元其它制毒造費(fèi)用10元管理吧費(fèi)5元銷售群費(fèi)用5元綜合單誘位總成毛本費(fèi)用貝為19韻3.址93元而當(dāng)知前泡通沫混棄凝土營(yíng)填筑踩材料呼市場(chǎng)旺價(jià)格昆根據(jù)御應(yīng)用獅部位丙、工殼地水采泥價(jià)惰格及兆施工卡難易峽程度矩不同窩價(jià)格造也有栽所區(qū)絨別，市場(chǎng)價(jià)顛格250膏~33陽0元每略立方。預(yù)計(jì)岡到20控20年底，鑼我國(guó)新不增的路炮橋總歷曠程將達(dá)30埋0萬公胡里，餅其中具可應(yīng)蜓到泡鉤沫混派凝土繡填筑姐材料職一億犁立方降以上削，我納公司呢目前底產(chǎn)能吸可達(dá)可年產(chǎn)獲泡沫賀混凝堆土材跑料60萬立色方，星按照偵平均27芽0元每昨立方碼的價(jià)脾格計(jì)決算，筐新型霧泡沫堤混凝袖土填景筑材此料年悅銷售盟額可冬達(dá)1.6億元，凈利潤(rùn)46妨00萬元。使用蔬新型醫(yī)泡沫剃混凝詳土路披橋填庭筑技跳術(shù)后開：路基、俘橋梁，責(zé)由于不宗易出現(xiàn)遭塌陷、荒橋頭跳匹車等現(xiàn)泰象減少了織因道路語原因發(fā)次生交通畏事故的狗幾率，加強(qiáng)了冷廣大人鏈民群眾替的出行災(zāi)安全改善人條民生活姥環(huán)境對(duì)建設(shè)放和諧社安會(huì)具有啦重大意悲義。七、蕉主要軋完成蝦人呂文糾撲，紗男，洞19惜73揀出生圾，轉(zhuǎn)20丟10墳?zāi)辍恫杜菽瓛旎炷煌列衅綐I(yè)標(biāo)字準(zhǔn)》敵主要敘參編割人，詠標(biāo)準(zhǔn)頂編號(hào)杜為J倦G/鑼26攀6—境20飾01跪，《擇泡沫職混凝蔥土用織泡沫寶劑行過業(yè)標(biāo)落準(zhǔn)》田主要刊參編句人。泡沫混洲凝土性殺能研究港負(fù)責(zé)人錫，負(fù)責(zé)就關(guān)鍵技辜術(shù)——踐泡沫混顏凝土性偷能的組銳織研發(fā)仿工作，仇在該項(xiàng)傲目中工北作量占授本人工倉(cāng)作量的盤85%鉛。新型泡搶沫混凝垮土路橋避填筑技震術(shù)在國(guó)癥家重點(diǎn)檔工程中塘的“重弊點(diǎn)控制訴項(xiàng)目”傻有成功齡應(yīng)用表材明：新主型泡沫暖混凝土括路橋填賄筑技術(shù)盞施工簡(jiǎn)林便、填葛筑速度柱快、節(jié)客約工期蜓、密度秩低、強(qiáng)紙度高、僑填筑密率實(shí)、工傾后沉降婦極小、述治理橋快頭跳車就病害、貸減少工蓄后維修砌等諸多歇優(yōu)點(diǎn)，慌應(yīng)用于墳路橋橋資臺(tái)背、可主橋與枯引橋間嬸軟連接墳等基礎(chǔ)鞋建設(shè)領(lǐng)抖域極具妹應(yīng)用優(yōu)待勢(shì)，值宇得大力陶推廣。七、密主要栽完成忠人李玉商極，19焰80年商出生，虧泡沫混腸凝土性夠能研究擴(kuò)負(fù)責(zé)人塌，負(fù)責(zé)駕關(guān)鍵技棟術(shù)——冬泡沫混炕凝土性痰能的組真織研發(fā)隱工作，旺在該項(xiàng)魯目中豎工作量賄占本人丘工作量祖的75犯%。設(shè)計(jì)晌了路嶺橋用灰新型賣泡沫奮混凝攏土的列配合簡(jiǎn)比，勿通過艘在生橫產(chǎn)過膊程中仰添加船減水殲劑、爸促凝賠劑等乳外加咽劑，袋顯著愉提高案漿體土的凝磚結(jié)速朋度，慘保證護(hù)在較鉤短時(shí)渣間內(nèi)攀促成往泡沫找砼固仰化，撒加快且施工證速度擊；使積泡沫航砼內(nèi)匹部氣秘孔均嗓勻分依布，恥微觀掀結(jié)構(gòu)名合理品，填望筑體沿密度拿低、言抗壓權(quán)強(qiáng)度棍好。七、主租要完成匪人張建駐華，曾19鍋69千年出魚生，值在該煤項(xiàng)技戀術(shù)研跟究中瓜工作默量占圓本人怎工作瓣總量重的6慕0%鏟。提擁出了刻新型懶泡沫鞠混凝浴土路逢橋填先筑技謠術(shù)中哥新型草泡沫斧劑、費(fèi)添加烘劑及傅其綜炎合研孔究、推質(zhì)量很控制未方面腐的部紐奉分研扭發(fā)思路，縫解決了椅泡沫艱混凝傾土密克度高凳而強(qiáng)匙度低坐的問題，4網(wǎng)00K夏g容重浩抗壓強(qiáng)辟度達(dá)到病1.0漢Mpa琴，50素0Kg容重抗噴壓強(qiáng)度萬達(dá)到1嚇.5M舊pa，結(jié)語新型牧泡沫酬混凝魯土路徒橋填搬筑技繪術(shù)施朽工簡(jiǎn)澆便、富填筑務(wù)速度俯快、缸節(jié)約她工期李、密鋼度低秩、強(qiáng)深度高奸、填抬筑密冰實(shí)、迫工后灰沉降作極小吊、治勝理橋詠頭跳弱車病訊害、悼減少究工后顛維修煉等諸彈多優(yōu)糧點(diǎn)，浙應(yīng)用拌于路芽橋橋辰臺(tái)背造、主歸橋與似引橋徹間軟惑連接上等基貞礎(chǔ)建撤設(shè)領(lǐng)廊域極場(chǎng)具應(yīng)膀用優(yōu)夕勢(shì)。國(guó)內(nèi)母對(duì)泡鍵沫混旺凝土陶填筑柔材料雹的認(rèn)臥知程寒度仍幣然不己高，螺還需騙要加矛大力高度，伙促使拴該項(xiàng)竄目材忽